1、预调节一般是指调节换能器的谐振频率,以及运动机构的运行等准备工作。
2、小车通过光电门,产生挡光,根据时间差可以求得小车的速度,小车一般为接收器,这样较为稳定。如果稳定性够,小车也可以是发射器,这是两个实验:即发射器不动,接收器动;接收器不动,发射器动。
3、根据接收器接收的信号的频率,与发射器发射信号的频率的偏移,就可求得频移,这就是多普勒效应。
4、根据匀速运动状况下的频偏,运动速度和发射频率,即可求得声速。
动态法可更直观的验证多普勒效应。
进入“多普勒效应实验”画面后,先“设置源频率”,增减信号频率,一次变化10Hz,同时观察示波器的波形,当接收波幅达最大时,源频率即已设好。
接着转入“瞬时测量”,确保小车在两限位光电门之间后,开启智能运动控制系统电源,设置匀速运动的速度,使小车运动,测量完毕后,可得到过光电门时的信号频率,多普勒频移及小车运动速度。改变小车速度,反复多次测量,可作出或关系曲线。
改变小车的运动方向,再改变小车速度,反复多次测量,作出或关系曲线。然后转入“动态测量”,记下不同速度时换能器的接受频率变化值。
注意:动态测量仅限于小车运动速度较低时。改变小车速度,反复多次测量,可作出或关系曲线。改变小车的运动方向,再改变小车速度,反复多次测量,作出或关系曲线。
研究物体的运动状态,将超声换能器用作速度传感器,可进行匀速直线运动,匀加(减)直线运动,简谐振动等实验。这时应进入“变速运动实验”,设置好采样点数,采样步距后,“开始测量”,测量完后显示出结果。
进行运动实验时,除了用智能运动系统控制的小车外,还可换用手动小车,这时注意应该推动小车系统的底部使小车运动,并且不能用力过大、过猛。
多普勒效应是说 物体辐射的波长因为波源和观测者的相对运动而产生变化。在运动的波源前面,波被压缩,波长变得较短,频率变得较高 ,
多普勒效应指出,波在波源移向观察者时接收频率变高,而在波源远离观察者时接收频率变低。当观察者移动时也能得到同样的结论。
但是由于缺少实验设备,多普勒当时没有用实验验证、几年后有人请一队小号手在平板车上演奏,再请训练有素的音乐家用耳朵来辨别音调的变化,以验证该效应。
假设原有波源的波长为λ,波速为c,观察者移动速度为v:当观察者走近波源时观察到的波源频率为(v+c)/λ,如果观察者远离波源,则观察到的波源频率为(v-c)/λ。
一个常被使用的例子是火车的汽笛声,当火车接近观察者时,其汽鸣声会比平常更刺耳.你可以在火车经过时听出刺耳声的变化。同样的情况还有:警车的警报声和赛车的发动机声。
如果把声波视为有规律间隔发射的脉冲,可以想象若你每走一步,便发射了一个脉冲,那么在你之前的每一个脉冲都比你站立不动时更接近你自己。而在你后面的声源则比原来不动时远了一步。或者说,在你之前的脉冲频率比平常变高,而在你之后的脉冲频率比平常变低了。
多普勒效应不仅仅适用于声波,它也适用于所有类型的波,包括电磁波。科学家爱德文·哈勃(Edwin Hubble)使用多普勒效应得出宇宙正在膨胀的结论。
他发现远离银河系的天体发射的光线频率变低,即移向光谱的红端,称为红移,天体离开银河系的速度越快红移越大,这说明这些天体在远离银河系。
扩展资料:
多普勒效应产生背景:著名的多普勒效应首次出现在1842年发表的一篇论文上。多普勒推导出当波源和观察者有相对运动时,观察者接收到的波频会改变。他试图用这个原理来解释双星的颜色变化。虽然多普勒误将光波当作纵波,但多普勒效应这个结论却是正确的。
多普勒效应对双星的颜色只有些微的影响,在那个时代,根本没有仪器能够量度出那些变化。不过,从1845年开始,便有人利用声波来进行实验。他们让一些乐手在火车上奏出乐音,请另一些乐手在月台上写下火车逐渐接近和离开时听到的音高。
实验结果支持多普勒效应的存在。多普勒效应有很多应用,例如天文学家观察到遥远星体光谱的红移现象,可以计算出星体与地球的相对速度;警方可用雷达侦测车速等。
参考资料来源:百度百科-多普勒